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 　　今年是“人類(lèi)基因組計劃”宣布完成10周年。選擇2003年結束這個(gè)計劃是為了紀念美國沃森和英國克里克兩位生物學(xué)家發(fā)現DNA雙螺旋結構50周年，而沃森博士正是這個(gè)宏大計劃早期的實(shí)際推動(dòng)者之一。

　　科學(xué)界往往以重要人物和他們的重要科學(xué)發(fā)現及技術(shù)發(fā)明為里程碑。基因組學(xué)應屬于分子生物學(xué)范疇，其學(xué)科的真正起點(diǎn)，應該是1953年DNA雙螺旋結構的發(fā)現和上世紀70年代初期DNA序列解讀技術(shù)的發(fā)明。因此，也可以說(shuō)“人類(lèi)基因組計劃”是50年來(lái)生命科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的結晶。

　　一次性解讀全部人類(lèi)基因的DNA序列正是在分子生物學(xué)如火如荼的上世紀80年代初提出的。1983年和1984年美國NIH（**衛生研究院）和DOE（能源部）分別組織了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行了啟動(dòng)大規模測序計劃可能性的研討，這就是“人類(lèi)基因組計劃”的醞釀階段。1987年“人類(lèi)基因組計劃”的智庫發(fā)表了《測定和繪制人類(lèi)基因組圖譜》的報告，“計劃”進(jìn)入真正的實(shí)施階段。五年后，第一代熒光自動(dòng)測序儀問(wèn)世，“計劃”則進(jìn)入真正的數據獲取階段，并最終耗時(shí)15年完成。

　　路線(xiàn)圖

　　“人類(lèi)基因組計劃”是一個(gè)預計斥資30億美元的大科學(xué)項目，在30年后的今天來(lái)看也是個(gè)不小的數字，可以與1939年美國斥資20億美元制造原子彈的“曼哈頓計劃”媲美。據最新估計，“人類(lèi)基因組計劃”所創(chuàng )造的經(jīng)濟效益已經(jīng)達到一萬(wàn)億美元。更重要的是，它的未來(lái)價(jià)值體現還在不斷繼續。

　　早在“人類(lèi)基因組計劃”完成之前，時(shí)任NIH基因組研究所所長(cháng)考林斯就提出了“基因組結構到基因組生物學(xué)，再到疾病生物學(xué)和醫學(xué)科學(xué)”的路線(xiàn)圖，意在將這一計劃所產(chǎn)生的成果轉移到經(jīng)濟和社會(huì )效益上。

　　2011年美國基因組學(xué)與生物醫學(xué)界的智庫又發(fā)表了《邁向精準醫學(xué)：建立生物醫學(xué)與疾病新分類(lèi)學(xué)的知識網(wǎng)絡(luò )》，宣示運用生物醫學(xué)和臨床醫學(xué)研究的交匯，來(lái)編織新的知識網(wǎng)絡(luò )。

　　華盛頓大學(xué)退休教授歐森博士是既參加起草了1987年“人類(lèi)基因組計劃”宣言性報告，也參加了精準醫學(xué)報告的撰寫(xiě)。他對精準醫學(xué)的解釋是：“個(gè)性化”其實(shí)就是醫學(xué)實(shí)踐的正常形式，而分子水平信息的使用會(huì )使醫學(xué)更精準，因而是恰如其分的目的性描述。

　　學(xué)醫出身的博士后，時(shí)任NIH基因組研究所所長(cháng)的格潤，正在實(shí)踐著(zhù)他30年來(lái)的一貫思想：大科學(xué)項目一定要有始有終、以直接造福社會(huì )為目的。只有這樣，主流科學(xué)家、**、社會(huì )才能支持這樣耗時(shí)十數年、耗資幾十億、集科學(xué)思想與技術(shù)集成為一體的大科學(xué)項目。

　　精準醫學(xué)相關(guān)的大項目已經(jīng)規劃好。《報告》直接建議“百萬(wàn)美國人基因組計劃”、“糖尿病代謝組計劃”等。就百萬(wàn)人基因組測序而言，其單純DNA測序價(jià)格就在10億美元以上。鑒于英國醫學(xué)臨床資源不僅規范而且豐富，首相卡梅倫去年斥資一億英鎊啟動(dòng)了“十萬(wàn)人基因組測序計劃”。

　　新境界

　　基于基因結構和序列變化的基因組學(xué)研究無(wú)疑已經(jīng)轉入到生物學(xué)和醫學(xué)核心命題的研究。基因組學(xué)技術(shù)和規模化的特征將會(huì )延續并發(fā)揚，大數據、復雜信息、新概念和知識等等，都在不斷地催生新的思維境界和新的思考。從“DNA到RNA再到蛋白質(zhì)”和各類(lèi)“組學(xué)”研究，最終將是一種整合性、更高層次的消化和理解。20多年前美國科學(xué)家胡德提出的“多系統生物學(xué)”開(kāi)辟了新的思維和方法，但是他并沒(méi)有將其研究?jì)热菥唧w化。

　　從基因組學(xué)（以DNA序列為研究主體）到基因組生物學(xué)（以生物學(xué)命題為研究主體），再到基于譜系的基因組生物學(xué)（以生物譜系，如哺乳動(dòng)物為研究主體），是基因組學(xué)的“鳳凰涅槃”，也符合生物學(xué)的發(fā)展規律。

　　基因組生物學(xué)目前至少有五個(gè)層面的思考。第一是“信息流”，延續“中心法則”的思維框架，包括遺傳學(xué)和分子進(jìn)化的所有研究?jì)热荩坏诙?ldquo;操作流”，包括生理學(xué)、細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究的主要生物學(xué)命題；第三是“平衡流”，主要是藥理學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科的精華；第四是“分室流”，它涵蓋發(fā)育生物學(xué)、解剖學(xué)、生命起源等領(lǐng)域所涉及的核心科學(xué)問(wèn)題；第五是“可塑流”，研究表型和行為的可塑性，前者囊括生態(tài)學(xué)與環(huán)境生物學(xué)的研究?jì)热荩笳甙ㄉ窠?jīng)生理和心理學(xué)等研究?jì)热菰诜肿铀降拿}。

　　生命科學(xué)研究的真正挑戰在于如何將這些基于不同概念，由不同技術(shù)和方法獲取，被不同領(lǐng)域科學(xué)家們所收集，停留在各個(gè)不同理論和信息層面上的知識編織成一個(gè)有機的網(wǎng)絡(luò )。生物醫學(xué)研究與臨床醫學(xué)實(shí)踐的精準度也正是由這些學(xué)科前沿的發(fā)展所決定。

　　中國使命

　　中國科學(xué)家在1999年適時(shí)參加了“人類(lèi)基因組計劃”，并承擔了1%的任務(wù)。后來(lái)還參加了相關(guān)的國際性基因組研究計劃，比如“人類(lèi)單倍體型圖計劃”等。這些科學(xué)計劃似乎并沒(méi)有在中國科學(xué)界引起“波瀾”，中國生命科學(xué)界迄今也沒(méi)有啟動(dòng)足夠規模、具有劃時(shí)代意義的大項目，也沒(méi)有啟動(dòng)能夠讓百姓大眾振奮的大計劃。

　　生物醫學(xué)的發(fā)展趨勢一目了然。要實(shí)現精準，首先是測量技術(shù)。DNA測序已經(jīng)精確到單個(gè)核苷酸，因此單細胞和單分子（或超微量）技術(shù)，將會(huì )引領(lǐng)未來(lái)體內檢測技術(shù)的發(fā)展。DNA測序、質(zhì)譜、微流控、各類(lèi)影像、微納加工等技術(shù)的國內空白亟待填補。

　　其次是數據獲取和綜合挖掘能力。中國超級計算機運算能力可以成為領(lǐng)先國際的水平，但實(shí)際的領(lǐng)域性應用卻常常落后于國際同行水平。

　　美國的NCBI和歐洲的EBI都是有著(zhù)近30年歷史的生物信息中心，我國沒(méi)有；國際性大型文獻收集和檢索庫都在不斷擴張和更新，我國沒(méi)有。

　　第三是臨床和自然資源的積累，也許我國可以從頭開(kāi)始。最后是大項目的策劃和實(shí)施，我國顯然還正在研討和吸取經(jīng)驗。